Проверка автоматических выключателей

Зачем нужна проверка автоматических выключателей напряжением до 1 кВ?

Перед автоматическими выключателями стоит главная задача — защищать электрические цепи до 1 кВ от критических режимов работы, вызванных нарушением изоляции. Коммутационная защита распространяется на распредсети переменного тока и электроприемники. Предохранительная функция работает за счет электромагнитного расцепителя от максимальных токов перегрузки и токов короткого замыкания. С какой целью выполняется проверка автоматических выключателей напряжением? В первую очередь диагностику нужно делать для определения технического состояния, ведь сработает в аварийной ситуации лишь исправное устройство. Второй момент, ради которого проводят проверку автоматических выключателей до 1000 V, заключается в получении данных о соответствии заявленных и фактических характеристик.

Известно в народе более лаконичное название процесса проверки автоматов — прогрузка. Методика предполагает исследование нескольких характеристик автоматических выключателей (АВ):

• номинальный ток;
• ток защитного срабатывания;
• время, за которое срабатывает защита в аварийной ситуации.

К испытаниям имеют допуск специалисты электротехнических лабораторий, прошедшие обучение  и получившие удостоверение с подтверждением квалификации, указанием группы по Технике Безопасности, разрешением по рабочему напряжению.

Клиенты из СПб и Ленинградской области имеют возможность заказать услуги по проверке расцепителей автоматов в Электролаборатории Элтек. Стоимость проведения исследования зависит от типа АВ (однополюсный или трехполюсный), проекта электроснабжения, количества автоматов во всех щитах электроустановки. По результатам проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В заказчик получает протокол.

Подробнее о методике проверки автоматических выключателей напряжением до 1000V

Осуществляется проверка действия АВ путем обследования каждого электронного теплового расцепителя, который должен четко срабатывать при нагрузочных токах, значительно превышающих номинал. Тепловой расцепитель АВ работает с временной выдержкой, также существует электромагнитный расцепитель без выдержки времени. Посмотрим, что говорят о проверке и испытании автоматических выключателей нормативы.

ГОСТ Р 50345-2010 Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока

Испытания на соответствие стандартам для сертификации проводятся независимой организацией. На типовых испытаниях проверяют:

• стойкость маркировки;
• надежность винтов, соединений и проводников тока;
• надежность выводов;
• защиту от удара током;
• электроизоляцию;
• повышение температуры;
• проверяют срабатывание расцепителей автоматических выключателей;
• коммутационную и механическую устойчивость у износу;
• несколько испытаний на короткое замыкание;
• устойчивость к ударам и толчкам;
• термостойкость и реакцию на аномальный нагрев;
• устойчивость к коррозии;
• 28-суточное испытание.

Нас интересует информация по проверке действия расцепителей автоматов. Показатели должны соответствовать нормальной времятоковой характеристике для эффективной защиты без срабатывания при номинальном токе. Для тестирования устройства АВ подойдет любая внешняя температура среды, однако конечные результаты получают после приведения к температуре 30⁰С с использованием поправочных коэффициентов.

Последовательность проверки времятоковой характеристики:

• Условный ток нерасцепления (1,13 I_n) пускают через все полюса, начиная с холодного состояния в условном временном промежутке. Холодное состояние — без предварительного пропускания тока при контрольной t⁰ калибровки. При этом АВ не расцепляется. Далее ток повышают постепенно (за 5 секунд) до условного тока расцепления (1,45 I_n), при этом устройство расцепляется в границах условного времени.
• 2,55 I_n — ток, который пускают с холодного состояния через все полюса, а размыкания должно вписаться во временные рамки от 1 секунды до 60 секунд при токовом номинале до 32 Ампер, а также от 1 до 120 секунд при номинальных токах свыше 32 Ампер.

Каким должно быть мгновенное расцепление АВ?

Проверка мгновенного срабатывания расцепления автоматических выключателей по ГОСТ 50345-99производится следующим образом:

• для автоматов типа В пускают через все полюса ток 3 I_n, стартуя с холодного состояния, — время размыкания более 0,1 секунды, а далее снова с холодного состояния ток 5 I_n пускают по всем полюсам, — тут время расцепления должно составить меньше 0,1 секунды;
• для приборов типа С ток 5 I_n пускают с холодного состояния через все полюса и в норме время размыкания составляет не меньше 0,1 секунды; то же самое проделывают с током 10 I_n.

Для устройств типа D рассматривается возможность дополнительного промежуточного значения между c и d

Примечания к испытаниям:

• b — непрерывное нарастание тока в течение 5 секунд;
• d — ток создается путем замыкания вспомогательного выключателя.
• Проверка автоматических выключателей на чувствительность

Номинальный ток расцепителей АВ должен превышать наибольший допустимый ток длительной нагрузки в цепи. Максимальный ток нагрузки определяют с учетом теоретического роста нагрузки при резервировании другого трансформатора напряжения. Допустимый ток расцепителя автомата при коротком замыкании должен превышать максимальный ток короткого замыкания в месте установки защиты.

Проверка электромагнитных расцепителей должна показать коэффициент чувствительности расцепителя (отсечки). Эта характеристика высчитывается как отношение максимального тока короткого замыкания к наивысшему току срабатывания расцепителя, коэффициент чувствительности превышает 1,5.

Далее расскажем о проверке уставок, предназначенных для защиты производственных механизмов. Принцип диагностики не отличается от мероприятий, проводимых при проверке расцепителей, однако надо предварительно выставить требуемые уставки. Эти данные смотрят в проекте. Мощные АВ не всегда проверяют напрямую, поскольку тестирующие приборы ограничены по максимальным способностям выдачи тока.

В связи с этим в электролаборатории занижают уставку по току с учетом возможностей проверочного устройства, а после тестирования выставляют в исходное состояние. Те же действия предполагаются и по уставке по току перегрузки, — применяется при проверке отсечки: не будет ложного срабатывания от перегрузки. При проверке работы мощных автоматических выключателей все равно придется регулярно делать паузы. Все дело в высоких значениях токов, риске нагрева проводов и проверочных приборов, плавке изоляции.

Проверка теплового расцепителя автоматического выключателя

Во многих щитах по сей день стоят АВ либо только с тепловой, либо с максимальной защитой. Обязательно следует сделать проверку работоспособности устаревших автоматов, поскольку за многолетнюю службу их механизмы, скорее всего, износились или поржавели. Не менее широко применяются АВ с регулируемой и нерегулируемой тепловой защитой. И есть более актуальные и сложные конструкции, когда в одном корпусе объединены тепловой и электромагнитный расцепители с возможностью регулировки. Полная комплектация современных устройств предусматривает:

• отсечку по максимальному току с устанавливаемой временной выдержкой (независимой от тока);
• срабатывание от перегрузки с установкой стартового тока и времени;
• защитное отключение с уставкой и временной выдержкой от тока однофазного замыкания.

Как проводится проверка автоматических выключателей на отключающую способность теплового расцепителя? Для этого на испытательной установке устанавливают трехкратный ток нагрузки и max время срабатывания на отключение — в соответствии с заводскими настройками, как правило 5 — 30 секунд.

Что записывают в протокол, периодичность диагностики?

Протокол проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В являет собой таблицу с результатами проводимых работ. Замеры состоят из времени срабатывания автомата на соответствующую величину наводимого ампеража. Документ заверяется подписью исполнителя испытаний. В протоколе указана следующая информация:

• климатические условия (температура, влажность, атмосферное давление на момент исследования);
• цель измерений (выбор между периодическими, контрольными, сличительными, приемо-сдаточными испытаниями);
• результаты (напротив маркированного места установки с определенным расцепителем вносят данные по перегрузкам и короткому замыканию — испытательный ток, время срабатывания, длительность теста, реакцию расцепителя и т. д.).

Рекомендованная периодичность проверки АВ — раз в три года, при условии нормальной эксплуатации при номинальных нагрузках. Периодичность оговорена в сопроводительной документации производителя. Однако в случае аварийного срабатывания понадобится внеплановая проверка автоматического выключателя. Если обнаружены АВ с характеристиками, отличными от заводских стандартов, диагностируют всю партию. В результате проверки и испытаний на каждом устройстве штампуют логотип лаборатории с датой исследования и сроком годности до конкретного числа.

Проверка и наладка автоматических выключателей

Наладка АВ включает внешний осмотр, диагностику состояния контактных соединений, тест установки срабатывания расцепителей, проверку сопротивления изоляции токоведущих частей автоматических выключателей. Внешний осмотр предполагает получение ответов на вопросы, каково состояние основных элементов — контактов подвижных и неподвижных, рукояти, механизма свободного расцепления, дугогасительных камер, тепловых и ЭМ расцепителей, а также крепежей. На контактах не должно быть окисления.

Регулировка и контроль автоматов имеет определенную очередность:

1. Осмотр с использованием штангенциркуля раствора дугогасительных контактов — результат не должен превышать 18 мм.
2. Обследование провалов дугогасительных контактов путем включения АВ и прикладывания к штифту измерительного шаблона — результат замеров должен быть больше 1,5 мм. При наличии меньшего провала его увеличивают.
3. Отслеживается одновременность касания дугогасительных контактов 3 и 5.

При включении автомата наблюдаем одновременное касание дугогасительных контактов. Неодновременность определяем тонким концом измерительного шаблона, расхождение допускается не больше 1 мм. При медленном включении прибора контакты надо передвигать до тех пор, пока тонкий конец шаблона не перестанет попадать в зазор между дугогасительными контактами. По итогам мероприятий контакт 3 должен оставить за собой способность перемещаться под воздействием внешних сил при включении автомата.

Как проводится проверка автоматических выключателей на вопрос сопротивления изоляции контакторов и магнитных пускателей? Для процедуры используют прибор мегаомметр на 500 В (или 1000 В). Значение сопротивления изоляции катушки в норме не опускается ниже 0,5 Ом. Какие еще пункты может включать программа наладки проверяемых автоматических выключателей до 1000 В?  Это могут быть проверки контакторов многократными включениями и выключениями, настройка тепловых реле магнитных пускателей и другие шаги.

Проверка автоматических выключателей по отключающей способности и на чувствительность

Предельная отключающая способность защитного автомата отвечает за срабатывание в критический момент и должна соответствовать ГОСТу 32396-2013. Если соответствие не соблюдается, аппарат при коротком замыкании взорвется. Защитные аппараты для электроустановок подбираются еще на этапе проектирования, когда специалист рассчитывает возможные токи короткого замыкания. Пункт 6.5.9 ГОСТ 32396-2013 гласит, что отключающая способность АВ превышает 3 кА для автоматов на ток до 25 Ампер, 6 кА — для выключателей на ток до 63 Ампер, 10 кА — для автоматов до 125 Ампер. Отключающая способность не ниже 20 кА предполагается для защитных устройств с током 160 А в случае с многопанельными ВРУ, от 15 кА для однопанельных и менее 10 кА для шкафных ВРУ.

Предлагаем формулу коэффициента чувствительности из ПУЭ, по которой выполняется проверка автоматического выключателя на чувствительность к току однофазного короткого замыкания в наиболее удаленной точке:

Для надежного срабатывания нужно соответствие условию: коэффициент должен превышать или равняться трем. Результаты согласования автоматов и проводников вносят в таблицу с указателем тока теплового расцепителя, коэффициента чувствительности, сечения провода и допустимого тока.

Почему пользуются услугами электролаборатории?

В первую очередь клиенты лабораторий обращаются за услугами по проверке автоматических выключателей напряжением до 1000 В из-за большого количества факторов аномального поведения электросети. Падение напряжения, резкий рост сетевой нагрузки, короткое замыкание, к сожалению, не редкость. Люди и оборудование должны быть надежно защищены от поражения электричеством. Профессиональная проверка действия расцепителей автоматов до 1000 В, а также другие виды тестирования позволяют заказчикам испытаний находиться в состоянии уверенности насчет работоспособности защиты.

Аттестованная лаборатория пользуется специальными диагностическими устройствами, сертифицированными согласно требованиям государственных стандартов (ГОСТ Р.8.568-99). Опытные мастера руководствуются схемами тестирования и заносят измерения в протокол испытаний, который с подписью исполнителя передается в результате заказчику работ. Контроль должен осуществляться хотя бы раз в трехлетие, а также перед вводом в эксплуатацию электротехнической установки и после ремонта (реконструкции). Также периодичность может регламентироваться ППР предприятия — организационно-технологической документацией по охране труда и промышленной безопасности, объединенных в проект производства работ.